El documento explica los conceptos básicos de subnetting o división de redes en subredes. Detalla los pasos para dividir una red en subredes, incluyendo calcular el número de bits necesarios para las subredes, determinar la máscara de subred, calcular las direcciones IP de cada subred y las direcciones de las máquinas dentro de cada subred. También describe los inconvenientes del direccionamiento basado en clases y cómo el subnetting permite una mejor organización y uso eficiente de las direcciones IP.

1. UD 5 – Subnetting REDES LOCALES 1º CFGS Administración de Sistemas Informáticos y en Red.

2. Índice

3. Debemos recordar … Cambio de base entre binario y decimal. Partes de una dirección IP (hasta ahora red y host). Clases de redes: sobre todo A, B y C. Máscaras.

4. Clases de redes.

5. Máscaras de subred. Secuencia de 32 bits. Ejemplo: 255.255.255.0 Las necesitan los routers para determinar la dirección de red o subred a la que pertenece un determinado host. Se construye poniendo un 1 en cada bit del netid y un 0 por cada bit del hostid.

6. Dirección de red. La dirección de red servía para obtener la dirección de todo el segmento de red. Ninguna máquina puede tener como IP una dirección de red. Tiene a 0 todos los bits de host.

7. Dirección de red. La dirección de red sería: 10.0.0.0 La dirección de red sería: 172.16.0.0

8. Dirección de broadcast. ¿Y si se quiere enviar un paquete a todas las máquinas en una red? Hay que utilizar la dirección de broadcast. En un paquete nunca aparecerá como dirección origen, siempre es una dirección de destino. Se obtiene a partir de la dirección de red, poniendo a 1 todos los bits de host.

9. Dirección del broadcast. La dirección de broadcast sería: 10.255.255.255 La dirección de broadcast sería: 172.16.255.255

10. Número de IPs en una red. ¿Cuántos ordenadores se podrían conectar en la red 192.168.1.1? La parte de host sería el último byte así que los host serían: Esta es la dirección de red Esta es la dirección de broadcast. Salvo la dirección de red y la de broadcast, el resto de direcciones pueden usarse como direcciones de máquinas en la red 192.168.1.0. La primera dirección: 192.168.1.1 La última dirección: 192.168.1.254 192.168.1.00000000 192.168.1.0 192.168.1.00000101 192.168.1.5 192.168.1.00000100 192.168.1.10 192.168.1.00000001 192.168.1.1 192.168.1.00000110 192.168.1.6 ……… .. 192.168.1.00000010 192.168.1.2 192.168.1.00000111 192.168.1.7 192.168.1.11111101 192.168.1.253 192.168.1.00000011 192.168.1.3 192.168.1.00001001 192.168.1.8 192.168.1.11111110 192.168.1.254 192.168.1.00000100 192.168.1.4 192.168.1.00001010 192.168.1.9 192.168.1.11111111 192.168.1.255

11. SWITCH SWITCH ROUTER RED 192.168.1.0 RED 10.0.0.0

12. Cómo calcular el número de máquinas. 2 nº de hosts -2 192.168.1.xxxxxxxx

13. Antes de seguir … Routers o encaminadores son dispositivos de nivel 3 que encaminan paquetes IP entre redes (interconectan redes). Switches o conmutadores son dispositivos de nivel 2 que envían tramas entre máquinas de la misma red (construyen físicamente la red).

14. ¡¡¡¡Pero esta manera de trabajar con direcciones IP tiene muchos inconvenientes!!!!!!

15. Inconvenientes del direccionamiento basado en clases. Uso ineficiente del espacio de direcciones. Imaginemos que una empresa necesita asignar 5000 direcciones IP. Su ISP, le debería asignar una IP de una red de clase B. 2 16 -2=65534 direcciones IP le dan, así que se desperdician 65534-5000=60535 DESPERDICIADAS!!!! 150.16.xxxxxxxx.xxxxxxxx

16. Si le dan una IP de clase A puede asignar 2 24 -2= 16777214 direcciones IP ( y sólo necesito 5000!!!! ) 24 bits

17. Si le dan una IP de clase B puede asignar 2 16 -2= 65534 direcciones IP (y sólo necesito 5000!!!! ) 16 bits

18. Si le dan una IP de clase C puede asignar 2 8 -2= 254 direcciones IP ( pero necesito 5000!!!! ) 8 bits

19. Inconvenientes del direccionamiento basado en clases. Falta de organización dentro de la red. Imaginemos que los 5000 hosts no están conectados al mismo router, sino que pertenecen a redes distintas. ¿Cómo organizarlas? El tráfico broadcast puede llegar a disminuir la eficiencia de la red. Daros cuenta que si tengo una red de clase B, puedo tener hasta 65534 hosts, y un envío broadcast iría dirigido a TODA la red!!!! Eso puede ocasionar un bajo rendimiento de los routers.

20. ¿Solución? Subdividir la red (una dirección de red) en redes más pequeñas. Esa técnica es la que se conoce como “subnetting”, “subneteo” o “división en subredes de longitud fija”.

21. Subnetting. En el interior se divide la LAN en LANs más pequeñas interconectadas por routers. Desde fuera es como si la LAN no hubiera cambiado.

22. Subnetting. Cada subred funciona como si fuese una red independiente. Desde el exterior la red se ve como si fuese una red única. Para realizar la división en subredes hay que dividir la parte de hosts en dos partes.

23. Subnetting. Sin subnetting una IP tiene dos partes. Con subnetting una IP tiene tres partes.

24. Cómo identificar la red. Para saber como se divide la parte de host en subred y host se utilizan las máscaras. Recordad, que la máscara pone a 1 todos los bits de red y además ahora pondrá a 1 los bits de subred . Ahora una máscara puede ser: 255.255.128.0

25. Ejercicio. Si la máscara es 255.255.128.0 Escribe esa máscara en binario. ¿De qué clase es esa máscara? ¿Cuántos bits hay de red? ¿Cuántos bits hay de subred? ¿Cuántos bits hay de hosts? Pon un ejemplo de una red con esa máscara. Ahora escribe tres IPs de máquinas en esa red.

26. 10.161.10000000.00000000 10.161.128.0 10.161.00000000.00000000 10.161.0.0 172.160.128.0 172.160.0.0

27. Cómo se obtenía la dirección de red. 150.1.100.2 es una dirección de clase B 150.1 .100.2 netid hostid La máscara es : 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0) La dirección de red es el resultado del AND: 150.1.0.0

28. Pasos para dividir una red en subredes. 1. Lo primero nos tienen que decir cuántas subredes se quieren. Si por ejemplo una organización dispone de la red 192.168.22.0 y quiere crear 5 segmentos Ethernet. (quiere crear 5 subredes). 2. Hay que calcular cuántos bits voy a necesitar para identificar a cada subred. Si k es el número de subredes. Aquí k=5. Si n es el número de bits que necesito . “n” lo tengo que calcular. Entonces se tiene que cumplir que 2 n -2 >= k. 2 n -2 >= 5, así que n=3 ya que será 2 3 -2=6 >= 5. (ver la siguiente para explicación).

29. Con 4 bits consigo 16 subredes (me paso mucho). Con 3 bits consigo 8 subredes. Con 2 bits consigo 4 subredes (me quedo corto)

30. Pasos para dividir una red en subredes. Determinar la nueva máscara de subred. Tendrá a 1 los bits correspondientes a la red y a la subred. Tendrá a 0 los bits correspondientes al host. En este caso la IP era 192.168.22.0 que es de clase C así que la parte de red tiene los 3 primeros bytes y el host los 8 últimos bits. De esos 8 bits, 5 serán de subred: 11111111.11111111.11111111. 111 00000 255 . 255 . 255 . 224

31. Pasos para dividir una red en subredes. Calcular las direcciones IP de las subredes. Realizar todas las combinaciones binarias posibles con los bits de subred y eliminar los que sean todo 0s y todo 1s. 192.168.22.0 era la IP de la red 255.255.255.248 la máscara 192.168.22.- - - 00000 Tengo 3 bits para subredes 192.168.22.000 00000 192.168.22.0.0 192.168.22.100 00000 192.168.22.128 192.168.22.001 00000 192.168.22.32 192.168.22.101 00000 192.168.22.160 192.168.22.010 00000 192.168.22.64 192.168.22.110 00000 192.168.22.192 192.168.22.011 00000 192.168.22.96 192.168.22.111 00000 192.168.22.224

33. Pasos para dividir una red en subredes. Calcular las direcciones de las máquinas. Realizar todas las combinaciones posibles posibles con los bits del host eliminando las que tienen todo 0s y todo 1s. Cogemos por ejemplo la primera red, la 192.168.22.001 00000 192.168.22.32 Ahora para sacar todas las direcciones de máquinas, pues hacemos todas las combinaciones posibles de los bits del host, es decir, los últimos 5 bits.En total serían 2 5 -2= 30 las máquinas o hosts que podríamos tener en esta red:

35. Ejercicio. Ejercicio: Para el resto de las subredes obtener: La dirección de subred. La dirección de broadcast de la subred. La máscara de la subred. La dirección de la primera IP. La dirección de la última IP.

36. Pasos para dividir una red en subredes. 1. Lo primero nos tienen que decir cuántas subredes se quieren. 2. Hay que calcular cuántos bits voy a necesitar para identificar a cada subred. Si k es el número de subredes. Si n es el número de bits que necesito. Entonces se tiene que cumplir que 2 n -2 >= k 3. Determinar la nueva máscara de subred. Tendrá a 1 los bits correspondientes a la red y a la subred. Tendrá a 0 los bits correspondientes al host. 4. Calcular las direcciones IP de las subredes. Realizar todas las combinaciones binarias posibles con los bits de subred y eliminar los que sean todo 0s y todo 1s. 5. Calcular las direcciones de las máquinas. Realizar todas las combinaciones posibles posibles con los bits del host eliminando las que tienen todo 0s y todo 1s.

37. Esto es lo que hay que calcular

38. Esto es lo que hay que calcular

39. Esto es lo que hay que calcular